Lexikon der Chemie: Glaskeramik
Glaskeramik, eine Gruppe von Werkstoffen mit ausgezeichneten Eigenschaften, die erzielt werden durch partielle, gesteuerte Kristallisation zwischen Transformationstemperatur und Liquidustemperatur eines Glases, das über den Schmelzfluß hergestellt worden ist (Vitrokerame). Grundsysteme für die G. sind Gläser mit Entmischungsstruktur (Subliquidusentmischung), in denen die durch Temperung variierbare Größe der Tropfen- oder Durchdringungsbereiche die Ausbildung von Kristallen definierter Abmessungen zuläßt. Auf Primärausscheidungen von im Glas schwer löslichen Keimbildnern, z. B. Oxide des Titans, Zirconiums, Zinns, Molybdäns, Wolframs, Chroms, Eisens, Cers und Zinks sowie Fluoride und Phosphate, wachsen silicatische Kristalle meist epitaxial auf. Die geringen Abmessungen der Teilchen der Hauptkristallphase (< 3 µm) bedingen die hohe mechanische Festigkeit der G. Die bei Belastung eintretende Rißausbreitung wird an den Phasengrenzen unterbrochen, wodurch sich G. auch maschinell nach spanabhebenden Methoden bearbeiten lassen. Inverse eisenhaltige Spinelle, z. B. Fe3O4, führen zu ferrimagnetischen G. G. mit minimalem thermischem Ausdehnungskoeffizienten kann durch Ausscheidung von β-Spodumen LiAlSi2O6 und β-Eukryptit LiAlSiO4 erzeugt werden. Phosphathaltige G. dienen als bioaktive und biokompatible Implantationsmaterialien (Knochenersatz), deren Hauptkristallphase aus Fluor- bzw. Hydroxylapatit Ca5(PO4)3F/OH besteht oder die auf Basis von SiO2-freien Phosphatgläsern aufgebaut sind.
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